Dwingeloo Radio-Telescoop op RTV-Drenthe

RTV Drenthe zond op donderdag 13 januari 2011, om 18.15 uur een interview met René Vermeulen (directeur Sterrenwacht ASTRON) uit over de toekenning van de subsidie voor de restauratie van de Dwingeloo Radio-Telescoop.

Goedkope halfdoorzichtige zonnecellen

Oxford Photovoltaics, een Engelse firma die is opgericht met de hulp van de Oxford University, heeft een methode ontwikkeld waarbij reeds eerder ontwikkelde fotosynthetische electrochemische zonnecellen worden gecombineerd met halfgeleider-plastics tot half doorzichtige zonnecellen. De nieuwe zonnecellen maken gebruik van een vorm van dunnefilm-technologie, een relatief nieuwe ontwikkeling op het gebied van zonnecelproductie.

Het grote voordeel van de op deze manier geproduceerde zonnecellen is dat ze op glas of andere oppervlakken kunnen worden geprint in een aantal kleuren. Hierdoor zijn ze ideaal voor gebruik in nieuwe gebouwen, waar ze dan in glazen panelen en ruiten kunnen worden geïntegreerd.

De huidige dunnefilm-technologieën hebben het probleem dat de gebruikte minerale grondstoffen schaars zijn. De ontwikkeling van kleurstofgevoelige zonnecellen komt niet vooruit door de vluchtige natuur van vloeibare elektrolyten. Bij de door Oxford Photovoltaics ontwikkelde technologie wordt de vloeibare elektrolyt vervangen door een vaste organische halfgeleider, waardoor zonnecellen eenvoudig op glas of andere oppervlakken kunnen worden “gedrukt”. Groen blijkt hierbij de meest efficiënte “kleur” te zijn voor het produceren van elektriciteit, rood en paars liggen daar qua rendement vlak achter.

Oxford PV verwacht dat de productiekosten van de nieuwe zonnecellen zo’n 50% lager zullen liggen dan de goedkoopste huidige zonnecellen op basis van dunnefilm-technologie.

Meer info:
www.ox.ac.uk/media/science_blog/110106.html

Bron: Elektor

CPU met meer dan 1.000 kernen

Om computers sneller te maken fabriceren chipfabrikanten al enkele jaren CPU’s met meerdere kernen die parallel werken, aangezien het verhogen van de processorsnelheid bijna niet meer mogelijk is met de huidige productietechnologieën. Meestal gaat het daarbij om 2 of 4 keren, maar bij grafische processoren worden al enkele honderden kernen parallel geschakeld. Dr. Wim Vanderbauwhede van de University of Glasgow en collega’s van de University of Massachusetts Lowell hebben nu een processor ontworpen die meer dan 1.000 kernen op een enkele chip bevat.

Het bijzondere hierbij is dat de wetenschappers gebruik maakten van een FPGA, een programmeerbare bouwsteen die miljoenen transistoren bevat die men zelf in een bepaalde configuratie kan schakelen. Door meer dan 1.000 minicircuits in een enkele FPGA te programmeren konden de wetenschappers een IC maken dat zich gedraagt als een processor met meer dan 1.000 kernen, waarbij elke kern zijn eigen instructies kan verwerken. De wetenschappers gebruikten deze chip vervolgens voor het uitvoeren van een algoritme voor het verwerken van MPEG-video’s. Hierbij werd een snelheid gehaald van 5 GB/s, zo’n 20 keer sneller dan de snelste huidige desktop-PC’s.

De huidige multicore-processoren hebben het nadeel dat de aanwezige kernen samen een gemeenschappelijk geheugen moeten delen. Bij de 1.000-kern variant gaven de wetenschappers elke kern een bepaalde hoeveelheid eigen geheugen, wat de verwerkingssnelheid aanzienlijk verhoogt. Het energieverbruik van een FPGA blijkt bovendien aanzienlijk lager te liggen dan dat van een standaard CPU.

Dr. Vanderbauwhede zal het onderzoek presenteren op het International Symposium on Applied Reconfigurable Computing in maart 2011. Op dit moment staat het onderzoek nog in zijn kinderschoenen, maar de wetenschappers willen hiermee aantonen dat door een slimme manier van programmeren FPGA’s uitstekend dienst kunnen doen in computers ter ondersteuning van de gewone CPU.

Bron: Elektor

Eerste optische sensor met vijf geïntegreerde functies

Vishay Intertechnology introduceert de eerste nabijheids- en omgevingslichtsensor waarvan de vijf hoofdfuncties in één behuizing zijn geïntegreerd. Het nieuwe sensor-IC bevat naast infrarood-zender, foto-PIN-diode en omgevingslichtdetector ook een 16-bits A/D-converter en een digitale signaalprocessor. Volgens de fabrikant kan met deze sensor het ontwerp van bijvoorbeeld PDA’s, digitale camera’s en een aantal industriële toepassingen sterk worden vereenvoudigd. De sensor kan onder andere worden toegepast voor het blokkeren van touch-screens en als dimmer en contrastregelaar voor displays en toetsenbordverlichting.

De sensor met typenummer VCNL4000 heeft een 16-bits resolutie voor nabijheidsdetectie. De stroom voor de geïntegreerde infrarood-LED is in stappen van 10 mA programmeerbaar van 10 tot 200 mA. Hiermee kunnen detectie-afstanden tot 20 cm worden gerealiseerd.
De gevoeligheidscurve van de foto-PIN-diode voor de omgevingslichtdetectie benadert die van het menselijk oog. Het detectiebereik ligt tussen 0,33 en 22.000 lux.

De nieuwe sensor werkt bij voedingsspanningen tussen 2,5 V en 3,6 V, en wordt geleverd in een SMD-behuizing van 3,95 x 3,95 x 0,75 mm.

Meer info:
www.vishay.com/company/press/releases/2010/101213opticalsensor/

Bron: Elektor

Snellere acculaadtijd door ‘nano-ijsjes’

Onderzoekers van het Rensselaer Polytechnic Institute hebben een nieuw anodemateriaal ontwikkeld, waarmee Li-ion accu’s veertig maal sneller kunnen worden geladen en ontladen dan de huidige generatie accu’s. Ook zorgt het anodemateriaal voor een aanzienlijk hogere energiedichtheid. Omdat de nieuwe anodestructuur lijkt op ijshoorntjes met een bolletje ijs er op spreken de onderzoekers over nano-ijsjes (nanoscoops). Het nieuwe materiaal kan ook worden toegepast in accu’s voor laptops en mobiele telefoons, waardoor deze in minuten in plaats van uren kunnen worden opgeladen.

De anode van een Li-ion-accu zet uit bij het laden en krimpt bij het ontladen. Deze volumeveranderingen veroorzaken mechanische stress. Te snelle laad- en ontlaadcycli kunnen hierdoor al na korte tijd defecten veroorzaken. De nano-ijsjes in het nieuwe anodemateriaal bestaan uit koolstof nanobuisjes met daarop een laagje aluminium en tenslotte een bolletje silicium. Dit nieuwe materiaal is flexibel en zorgt er voor dat de mechanische spanningen geleidelijk van het koolstof buisje via de aluminiumlaag aan het silicium bolletje worden doorgegeven. Hierdoor zijn de nieuwe elektroden bestand tegen extreem snelle laad- en ontlaadcycli die conventionele elektroden snel zouden laten verslijten.

Meer info:
http://news.rpi.edu/update.do?artcenterkey=2810

Bron: Elektor

Zelfreparerende zonnecellen

Bij natuurlijke fotosynthese absorbeert het chromofoor chlorofyl zonlicht. Chromoforen zijn echter instabiele moleculen, ze degraderen onder invloed van licht. In een plantencel is dit geen probleem, aangezien de cel voortdurend nieuw chlorofyl aanmaakt. Bij kunstmatige zonnecellen op basis van natuurlijke chromoforen gebeurt dit niet. Zodra de degradatie begint, verliest de cel rendement.

Onderzoekers van de Purdue University in het Amerikaanse West Lafayette lukte het om een zichzelf reparerende zonnecel op basis van natuurlijke chromoforen te maken. Hiervoor gebruikten ze DNA en enkelwandige koolstof nanobuisjes. De chemische samenstelling van het DNA is zo gekozen dat het bindt aan zowel de chromoforen als de nanobuisjes. Zodra de drie componenten in een elektrolyt-vloeistof bij elkaar komen, organiseren ze zich spontaan tot een complex waarin chromoforen via het DNA verbonden zijn met de nanobuisjes.

Als een chromofoor een foton absorbeert, doneert het een elektron aan het nanobuisje. De lengte van het DNA tussen chromofoor en nanobuisje is zo gekozen dat een optimale ladingoverdracht mogelijk is.

Wanneer de chromoforen degraderen kunnen ze los gemaakt worden door verandering van het chemische milieu in de zonnecel. Na het wegspoelen van de oude chromoforen voegen de onderzoekers nieuwe toe, die weer aan het DNA binden. Als gevolg van dit herhaalde proces blijven de cellen optimaal functioneren.

Omdat natuurlijke chromoforen moeilijk verkrijgbaar zijn, werken de onderzoekers aan een synthetische variant op basis van porfyrinen.

Meer info:
http://spie.org/x41475.xml?ArticleID=x41475

Tekst: Patrick Marx

Bron: Elektor

Zonlicht maakt brandstof van CO2 en water

Onderzoekers van de University of Minnesota zijn er in geslaagd om synthetisch gas (syngas) te maken van CO2 en water in een experimentele opstelling waarbij gebruik werd gemaakt van nagebootst geconcentreerd zonlicht. Syngas is een mengsel van koolmonoxide en waterstof dat wordt gebruikt om synthetische koolwaterstofbrandstoffen van te maken, zoals synthetische benzine, diesel en vliegtuigbrandstof. Volgens berekeningen die de universiteit samen met het Sanda National Laboratory uitvoerde blijkt dat het proces van zonlicht tot synthetische brandstof kan worden uitgevoerd met een rendement van 9% zonder dat hier fossiele brandstoffen aan te pas komen.

De door de onderzoekers gebruikte zonne-simulator bestaat uit zeven reflectorlampen van 6500 watt die hun licht concentreren op een gebied met een diameter van 10 cm. Hierdoor wordt een stralingsintensiteit verkregen van 1000 ‘zonnen’ (één ‘zon’ betekent 1000 watt zonne-energie per vierkante meter oppervlak). Dit levert een temperatuur op van bijna 2000 °C waarmee vervolgens CO2 en water worden omgezet in syngas dat bestaat uit CO (koolmonoxide) en H2 (waterstof). De omzetting gebeurt met behulp van zinkoxide en ceriumoxide.

Na de succesvolle productie van syngas in het laboratorium concentreren de onderzoekers zich nu op de ontwikkeling van reactoren voor productiedoeleinden.
Meer info:
http://www1.umn.edu/news/features/2011/UR_CONTENT_290042.html

Bron: Elektor

Standby met 0,00 W!

De Californische halfgeleiderfabrikant Power Integrations heeft een nieuw IC van zijn “Zero”-productfamilie voorgesteld, de LinkZero-LP. Dit IC fungeert als actieve component in kleine schakelende voedingen en het heeft als bijzonderheid dat bij het verwijderen van de belasting de energie-opname aan de ingang daadwerkelijk wordt teruggebracht tot 0,00 W (in een toepassingsvoorbeeld blijkt dit circa 4 mW te zijn bij 230 V). Het nieuwe IC is voornamelijk bedoeld voor netadapters tot een vermogen van 3,2 W, die gebruikt worden in combinatie met kleine draagbare apparaten zoals mobiele telefoons, mediaspelers, eBook-readers en elektrische tandenborstels.

Het is algemeen bekend dat er een bijzonder grote energieverspilling optreedt door talloze netadapters en laders die overal in huis in een stopcontact worden gestoken en daar continu in blijven zitten, ook als ze niet gebruikt worden. Tot nu toe kon dit probleem alleen goed worden opgelost met een mechanische aan/uit-schakelaar, maar Power Integrations beweert daar nu een elektronische oplossing voor te hebben gevonden in de vorm van de LinkZero-LP producten. De fabrikant gebruikt daarvoor een gepatenteerde techologie met de benaming EcoSmart in combinatie met een speciale uitschakel-modus die kan detecteren wanneer de belasting wordt verwijderd. In dat geval wordt de interne hoogspannings-MOSFET afgeschakeld. Het IC detecteert ook wanneer een belasting weer wordt aangesloten en begint op dat moment opnieuw energie te leveren.

Meer info:
www.powerint.com/linkzero-lp

Bron: Elektor

Capaciteitsrecord bij kleine ronde LiIon-cellen

De doorsnee capaciteit van ronde Lithium-Ionen-cellen die in de meeste notebook-accupacks (en de laatste tijd ook in LED-zaklampen) worden toegepast, ligt bij 2,5 Ah. Hierbij gaat het dan om cellen van het type ‘18650’. Alleen bij de allerbeste exemplaren wordt wel eens een capaciteit van 3,1 Ah gehaald.
De Britse firma Nexeon uit Oxfordshire heeft nu een nieuw type 18650-cel weten te ontwikkelen dat een capaciteit bezit van maar liefst 3,2 Ah bij een ontlaadstroom van C/3. Bij kleinere ontlaadstromen zijn zelfs nog hogere capaciteiten mogelijk.

Deze verbetering werd bereikt door bij de anode in plaats van koolstof silicium toe te passen. De onderzoekers van Nexeon slaagden er daarbij in om de voor silicium-anodes typische problemen van anode-uitbreiding onder controle te houden, een probleem dat er toe leidde dat de tot nu toe geconstrueerde silicium-cellen zichzelf konden vernietigen.

Volgens Nexeon kunnen met de nieuwe cellen met silicium-anode meer laadcycli worden bereikt dan het aantal dat mogelijk is met de allerbeste momenteel commercieel verkrijgbare koolstof-cellen. Nexeon verwacht dat men er in de loop van 2011 nog in slaagt door optimalisatie van de silicium-anoden (zie foto) een capaciteit van zelfs 4 Ah te bereiken voor cellen van het type 18650.

Meer info:
www.nexeon.co.uk/news/record-li-ionbattery-performance/

Bron: Elektor

Kleuren-LED-experimenteerkit van TI

Texas Instruments heeft een nieuwe kleuren-LED-verlichtingskit voorgesteld, die is gebaseerd op de microcontroller TMS320C2000-microcontroller en het controlCARD ontwikkel-platform. Een C2000 Piccolo-controller is in staat om rechtstreeks acht aparte DC/DC-voedingstrappen voor LED-ketens aan te sturen, waarbij de ketens verschillende soorten LED’s mogen bevatten en de LED-lengtes ook verschillend mogen zijn.

Het ontwikkel-board kan werken met ingangsspanningen van 12 tot 24 V en het bevat zes boost- en twee SEPIC- vermogenstrappen voor het aansturen van LED-strings. De zes boost-converters sturen de R-, G- en B-kleurencomponenten van elke keten apart aan. De twee SEPIC-converters sturen twee witte LED-ketens aan. Het is ook mogelijk om acht witte LED-ketens met de aanwezige converters aan te sturen. Het board biedt bovendien PWM-dimming, temperatuurmeting en -correctie, compensatie voor de omgevingshelderheid en een LED-foutdetectie. Ontwerpers kunnen de kit eenvoudig aanpassen aan hun eigen ontwerpeisen, aangezien deze bestaat uit een apart controller-board (“controlCARD”) en een afneembaar LED-paneel met witte en RGB-LED’s.

Meer info:
www.ti.com/rgb-led-pr-tf

Bron: Elektor